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1、 .轻工职业技术学院化工专业毕业设计题 目： 合成氯乙烯生产工艺 目 录1.摘要12.关键字13.前言14.氯乙烯的物化性质25.合成岗位基本任务26.合成岗位流程37.合成岗位工艺指标48.合成岗位开停车操作59. 合成岗位主要设备1010.合成岗位不正常情况与处理方法1111.合成岗位应急预案1212.合成岗位物料衡算1312.参考文献1413.附录（合成系统工艺流程图）142011年3月16日摘要氯乙烯又名乙烯基氯（Vinyl chloride）是一种应用于高分子化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得。为无色、易液化气体，沸点-13.9，临界温度142，临界压力5.22MPa。氯乙烯是有毒
2、物质，肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。它与空气形成爆炸混合物，爆炸极限422（体积），在压力下更易爆炸，本论文将介绍氯乙烯合成从原料气体净化、转化合成、粗氯乙烯净化三部分生产过程，包括岗位任务、流程、工艺指标、开停车操作、设备一览等。关键字 乙炔 氯化氢 合成 冷却 转化 净化 氯乙烯前 言1 氯乙烯概述 氯乙烯又名乙烯基氯（Vinyl chloride）是一种应用于高分子化工的重要的单体，为无色、易液化气体，是塑料工业的重要生产原料，是生产聚氯乙烯塑料的单体；或与醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合剂、涂料、绝缘材料和合成纤维，也用作化学中间体或溶剂。2 氯乙烯历史沿革 1835年法国人V.
3、勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。20世纪30年代，德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成，首先实现了氯乙烯的工业生产。初期，氯乙烯采用电石，乙炔与氯化氢催化加成的方法生产，简称乙炔法。以后，随着石油化工的发展，氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。1940年，美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。为了平衡氯气的利用，日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。1960年，美国氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法，并和二氯乙烷法配合，开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法，此法得到了迅速发展。乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗
4、高而处于逐步被淘汰的地位。第一章 氯乙烯的理化性质1 氯乙烯的理化性质 1.1 理化性质无色有醚样气味的气体，沸点-13.9，熔点-160.0，闪点-17.8，冷凝点-159.7，相对密度（水=1）：0.91，易燃易爆，与空气混合能形成爆炸性混合物。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。1.2 反应方程式 乙炔和氯化氢在氯化汞催化剂作用下生成氯乙烯反应式：C2H2+HClC3H2Cl+124.8KJ/mol 1.3 稳定性与反应性1.3.1化学稳定性极易燃。气体比空气重，可沿地面流动，可能造成远处着火，有湿气存在时，腐蚀铁和钢。1.3.2燃烧（分解）产物燃烧时，分解生成氯化氢和光气等有
5、毒和腐蚀性烟雾。1.3.3避免接触条件避免受热、光照和接触空气与潮气。第二章 氯乙烯合成岗位基本任务1 岗位任务1.1将乙炔与氯化氢按规定的分子配比（1:1.02 1:1.1）在混合器里充分混合后，经过混合气冷却器和酸雾分离器进行冷冻脱水。1.2 将经过冷冻脱水后的混合气经混合气换热器和混合气预热器加热后,进入固定床式转化器，经氯化高汞触煤催化, 转化成粗氯乙烯气体。1.3 将粗氯乙烯气体经脱汞器脱汞、氯乙烯冷却器冷却后进入脱酸塔和组合塔中，用水吸收生成31%盐酸。 1.4被除去大部分氯化氢的粗氯乙烯气体进入水洗塔、碱洗塔进一步净化洗涤,除去氯化氢气体、二氧化碳等酸性物质后,送往压缩岗位。 1
6、.5在盐酸常规解析系统中，将脱酸塔和组合塔吸收生成的31%盐酸进行解析。解析出的氯化氢气体，送往混合脱水氯化氢总管；解析后生成的19%-22%稀酸，一部分被送入脱酸塔和组合塔再次循环吸收生成31%盐酸；另一部分进入盐酸深度解析再次进行解析。1.6在盐酸深度解析系统中，将19%-22%的稀酸解析成2%以下的稀酸,并送水洗塔再次循环使用，解析出的氯化氢气体送回氯化氢总管；第三章 氯乙烯合成岗位流程1 岗位流程叙述 1.1将从乙炔车间送来的乙炔气体经过乙炔砂封、乙炔水封、乙炔冷却器、乙炔除雾器冷却脱水后，与从盐酸车间送来氯化氢气体经氯化氢冷却器、氯化氢除雾器冷却脱除盐酸后,按分子比C2H2:HCL=
7、1:(1.021.1)在混合器中进行充分混合；混合后的气体经过混合气冷却器和混合气除雾器,在低温下进行冷冻脱水；冷冻脱水后的混合气经混合气换热器和混合气预热器换热升温后进入一、二组固定床式转化器反应，转化成粗氯乙烯气体；粗氯乙烯气体经脱汞器脱汞，氯乙烯冷却器冷却后进入脱酸塔、组合塔、水洗塔和碱洗塔中除去过量的氯化氢气体和少量二氧化碳气体后,被送往压缩岗位。1.2粗氯乙烯气体中过量的氯化氢气体，在脱酸塔和组合塔中被19%稀酸喷淋吸收，循环增浓至31%的浓酸； 1.3脱酸塔和组合塔吸收生成的31%盐酸，被送去盐酸常规解析系统进行解析。解析出的氯化氢气体，经解析塔顶冷却器冷却后送回氯化氢总管；解析后
8、生成的19%稀酸，一部分被送入脱酸塔和组合塔再次循环；另一部分进入盐酸深度解析再次进行解析。1.4盐酸深度解析解析出的氯化氢气体，经解析塔顶冷却器冷却后送回氯化氢总管；解析后生成小于2%的稀酸，被送入水洗塔再次循环使用。第四章 氯乙烯合成岗位工艺指标岗位工艺生产控制指标和频次序号项目名称单位指标检测点检测者检测频次分类1乙炔气水封PH值PH值7乙炔气冷却器排污口操作工1次/小时D2二级乙炔气冷却器气体出口温度12乙炔除雾器出口管操作工1次/小时D3混合器出口气体温度35混合器出口管操作工1次/小时B高限报警25操作工1次/小时D4级混合气冷却器气体出口温度-4-81#2#石墨冷却器气体出口操作
9、工1次/小时A5级混合气冷却器气体出口温度-14-173#4#石墨冷却器气体出口操作工1次/小时A6活化石墨冷却器出口温度-7-10活化石墨冷却器出口操作工1次/小时D7混合气含HCl%4951级除雾器出口管操作工1次/2小时C8预热器出口气体温度75预热器出口管操作工1次/小时B9转化器最高温度连续两点180转化器热电偶操作工1次/小时D10组合塔气相进口温度20组合塔气相进口管操作工1次/小时A11组合塔气相出口温度1245组合塔气相出口管操作工1次/小时C12组合塔下酸浓度%312组合塔下酸管操作工1次/4小时B13进组合塔31%酸1018组合塔前31%酸管操作工1次/小时C14进组合塔
10、19%稀酸2022%稀酸进组合塔管线管操作工1次/小时C15水洗塔下酸浓度%8水洗塔下酸管操作工1次/小时A16碱洗塔ANaOH%510碱洗塔A出口管分析工1次/4小时CNa2CO3817碱洗塔BNaOH %815碱洗塔B出口管分析工1次/4小时CNa2CO38A-重要记录指标 B-般记录指标 C-观察记录指标 D-观察不记录指标第五章 氯乙烯合成岗位开停车操作1.1 系统开车与准备1.1.1 初始开车或检修后开车前准备1.1.1.1 检查所属设备、管道、阀门、电器、仪表是否完好可用。1.1.1.2 系统试压合格后按计划用氮气置换设备、管线里的空气。当取样分析含氧3%则为置换合格。1.1.1.
11、3 按计划串、并联主属管线与岗位设备。1.1.1.4 打开一、二级乙炔冷却器、氯化氢冷却器、混合气换热器冷却水进、出口阀门；打开废酸冷却器、氯乙烯冷却器、脱酸塔酸冷却器、组合塔酸冷却器、水洗塔冷却器冷却水进、出口阀；打开盐酸常规解析去组合塔稀酸冷却器冷却水进、出口阀；打开盐酸深度解析解析塔顶二级冷却器和去水洗塔稀酸冷却器冷却水进、出口阀。通知冷冻站送7冷却水。1.1.1.5 打开盐酸常规解析塔顶HCL冷却器、稀酸冷却器循环水进出口阀；打开深度解析HCL一级冷却器、蒸汽冷凝器的循环水进、出口阀；通知冷冻站送循环水。1.1.1.6 打开混合气冷却器、活化HCL冷却器盐水进、出口阀；通知冷冻站送-3
12、5水，当冷却器盐水灌满后，关闭盐水上水气动阀。1.1.1.7 打开车间蒸汽阀，排出蒸汽管线的蒸汽冷凝水后关闭。1.1.1.8 打开合成热水槽、精馏热水槽软水阀，通知公用工程送软水。同时打开蒸汽阀给软水升温。1.1.1.9 保持热水槽体积在3/4以上以与热水温度在80以上，逐个打开转化器循环热水补水、溢流阀，通过合成热水泵，向固定床式转化器送循环热水，将转化器热水补满。1.1.1.10 开启预热器热水进、出口阀。使预热器热水循环。1.1.1.11 固定床式转化器触媒活化完毕（单台活化）。1.1.1.12 将脱酸塔酸罐液位加至罐液位2/3以上，启动脱酸塔循环泵打循环。1.1.1.13 将组合塔液位
13、加至塔液位2/3以上，启动组合塔循环泵打循环。1.1.1.14 将水洗塔水液位加至塔液位2/3以上，启动水洗泵将水洗塔水打循环。1.1.1.15 操作碱洗塔碱液进行单对单循环。1.1.1.16 适当调节开启小部分已活化固定床式转化器气相进口阀，打开固定床式转化器气相出口阀。1.1.1.17 通知中控岗位，本岗位开车准备完毕。1.1.2 正常开车开车前准备1.1.2.1 检查所属设备、管道、阀门、电器、仪表是否完好可用。1.1.2.2 按计划串、并联主属管线与岗位设备。1.1.2.3 根据情况操作脱酸塔、组合塔、水洗塔和碱洗塔，使脱酸塔、组合塔、水洗塔和碱洗塔酸、碱液体通过泵打循环。1.1.2.4 通知中控岗位，本岗位开车准备完毕。1.2 开车操作步骤1.2.1 接中控开车通知后，通过中控岗位协调，确认氯化氢纯度合格，不含游离氯后，逐步打开氯化氢小流量计前、后阀门，预热器进口阀，由中控人员开启混合
